KR101495089B1 - Piezoelectric Speaker - Google Patents

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정세명
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범진시엔엘 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a piezoelectric speaker. The present invention relates to the piezoelectric speaker for increasing sound pressure, reproducing, smoothly, a sound of low frequency, achieving miniaturization, and reducing distortion rate remarkably by supporting a piezoelectric layer through an elastic electrode. The piezoelectric speaker includes: a sound vibration plate; a frame which is attached in a type of covering the sound vibration plate; an elastic electrode which is attached to the upper side of the sound vibration plate, applies an electric signal, and conducts elastic restoration; and the piezoelectric layer which is attached to the upper side of the elastic electrode, converts the electric signal applied through the elastic electrode into vibration and outputs the sound.

Description

압전 스피커{Piezoelectric Speaker}Piezoelectric Speaker [0002]

본 발명은 압전 스피커에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탄성 전극으로 압전층을 지지하여 출력 음압을 높이면서 저주파의 재생이 보다 원활하도록 하며 소형화가 달성되도록 하며 음향 진동판의 왜율이 현저히 저감되도록 하는 압전 스피커에 관한 것이다.
The present invention relates to a piezoelectric speaker, and more particularly, to a piezoelectric speaker that supports a piezoelectric layer with an elastic electrode to improve the output sound pressure while achieving smoother reproduction of a low frequency, achieving miniaturization and remarkably reducing the distortion factor of the acoustic diaphragm .

최근에 휴대폰, 스마트폰 및 노트북 등의 휴대 단말기를 비롯하여 LCD TV, LED TV 등을 포함하는 TV 제품의 슬림화가 가속됨에 따라, 기존의 자석 코일을 이용한 다이나믹 스피커의 대안으로 압전 스피커가 주목을 받고 있다.In recent years, slimmerization of TV products including LCD TVs, LED TVs, and mobile terminals such as mobile phones, smart phones, and notebooks has accelerated, and piezoelectric speakers are attracting attention as an alternative to dynamic speakers using conventional magnet coils .

일반적으로 압전 스피커는 기존의 다이나믹 스피커에 비하여 얇고 가벼우며 전력소모가 적은 장점을 가지고 있어 미래 선도형 스피커 기술로 부각되고 있다.In general, piezoelectric speakers are thinner and lighter than conventional dynamic speakers and have lower power consumption, making them a future-oriented speaker technology.

그러나 압전 스피커는 상기 장점에도 불구하고 종래의 다이나믹 스피커에 비해 출력음압이 낮고 저주파 재생이 어렵다는 단점이 있어 상용화에 어려움을 겪고 있다.In spite of the above advantages, however, the piezoelectric speaker has a disadvantage in that the output sound pressure is low and the low frequency reproduction is difficult compared with the conventional dynamic speaker, and thus it is difficult to commercialize it.

종래의 압전형 스피커에는 압전 진동자를 이용하거나, 금속 진동판 상부에 압전 디스크를 덧붙여 제작하는 방식의 압전 스피커, PVDF(Polyvinylidene Fluoride)와 같은 필름형 압전 스피커, 실리콘 MEMS(Mechanical Electronic Micromachined System) 공정을 이용하여 제작하는 방식의 초소형 압전 스피커 등이 있다.Conventional piezoelectric loudspeakers include piezoelectric loudspeakers such as piezoelectric loudspeakers, piezoelectric loudspeakers using a piezoelectric vibrator or a piezoelectric disk over a metal diaphragm, film piezoelectric loudspeakers such as PVDF (polyvinylidene fluoride), and silicon MEMS (Mechanical Electronic Micromachined System) And a miniature piezoelectric speaker of a type in which the speaker is manufactured.

종래의 압전 스피커로서, 압전 필름 소재를 이용한 필름형 압전 스피커는 PVDF와 같은 압전 필름 소재를 이용하여 상하부에 전극을 형성하고 전압을 인가하여 음을 발생시키는 원리를 이용한다. 필름형 압전 스피커는 압전 필름의 양측면에 고분자 전도체막을 형성하고, 그 테두리를 따라 연장된 형태로 전극을 형성한 후 전극에 전압을 인가하기 위한 단자를 형성하는 구조로 제작된다.As a conventional piezoelectric speaker, a film type piezoelectric speaker using a piezoelectric film material uses a piezoelectric film material such as PVDF to form electrodes at upper and lower portions, and applies a voltage to generate a sound. The film-type piezoelectric speaker is manufactured by forming a polymer conductive film on both sides of a piezoelectric film, forming electrodes extending along the edges of the piezoelectric film, and forming terminals for applying a voltage to the electrodes.

그런데, 상기와 같은 종래 기술에는 다음과 같은 문제점이 있었다.However, the above-described conventional techniques have the following problems.

종래의 필름형 압전 스피커는 다이나믹 스피커와 비교하여 출력음압이 낮으며 특히 저주파의 재생이 매우 어려운 단점을 안고 있다. The conventional film-type piezoelectric speaker is disadvantageous in that the output sound pressure is lower than that of a dynamic speaker, and reproduction of a low frequency is particularly difficult.

또한 주파수 재생대역이 좁아 음질이 떨어지고, 저주파 재생을 위해서는 진동판이 충분히 얇거나 커야 하므로 높은 출력음압과 저주파 재생을 위해서는 소형화가 쉽지 않은 단점이 있다.
In addition, since the frequency reproduction range is narrow, the sound quality is deteriorated and the diaphragm must be sufficiently thin or large for low frequency reproduction, so that it is difficult to downsize it for high output sound pressure and low frequency reproduction.

공개특허 제2012-0064984호 "압전 스피커"(2012. 06. 20)Open Patent No. 2012-0064984 "Piezoelectric speaker" (2012. 06. 20)

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로,SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art,

본 발명의 목적은, 탄성 전극으로 압전층을 지지하여 출력 음압을 높이면서 저주파의 재생이 보다 원활하도록 하며 소형화가 달성되도록 하며 음향 진동판의 왜율이 현저히 저감되도록 하는 압전 스피커를 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide a piezoelectric speaker in which the piezoelectric layer is supported by an elastic electrode to increase the output sound pressure and to smoothly reproduce low frequencies, to achieve miniaturization, and to significantly reduce the distortion factor of the acoustic diaphragm.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 탄성 전극이 대칭되게 구비되어 압전층의 지지가 보다 원활하면서 안정적으로 이루어지도록 하는 압전 스피커를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a piezoelectric speaker in which elastic electrodes are provided symmetrically so that the support of the piezoelectric layer can be supported smoothly and stably.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 진폭조절판을 구비하여 음향 진동판의 진폭이 적절히 조절되면서 음압이 상승되도록 하는 압전 스피커를 제공함에 있다.
It is another object of the present invention to provide a piezoelectric speaker having an amplitude control plate to increase the sound pressure while appropriately adjusting the amplitude of the acoustic diaphragm.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 "압전 스피커"는, 음향 진동판과; 상기 음향 진동판을 둘러싸는 형태로 부착되는 프레임과; 상기 음향 진동판의 상면에 부착되고, 전기 신호를 인가하면서 탄성복원 가능하게 거동하는 탄성 전극과; 상기 탄성 전극의 상면에 부착되고, 상기 탄성 전극을 통해 인가되는 전기 신호를 진동으로 변환하여 음향을 출력하는 압전층을; 포함하는 것을 특징으로 한다.
In order to achieve the above object, a "piezoelectric speaker" according to the present invention comprises: an acoustic diaphragm; A frame attached to surround the acoustic diaphragm; An elastic electrode attached to an upper surface of the acoustic diaphragm, the elastic electrode acting elastically and restorably while applying an electric signal; A piezoelectric layer attached to an upper surface of the elastic electrode and converting an electric signal applied through the elastic electrode into vibration and outputting sound; .

또한, 본 발명에 따른 "압전 스피커"의 상기 탄성 전극은, 상기 압전층에 대해 평면 상에서 상호 대칭되게 한 쌍으로 구비되는 것을 특징으로 한다.
Further, the elastic electrodes of the "piezoelectric speaker" according to the present invention are characterized in that they are arranged in a pair so as to be mutually symmetrical with respect to the piezoelectric layer.

또한, 본 발명에 따른 "압전 스피커"의 상기 탄성 전극은, 상기 프레임에 좌우 한 쌍씩 설치되는 전원연결부와, 상기 프레임의 일측의 상기 전원연결부에 일단이 연결되고 타단이 상기 프레임의 타측의 상기 전원연결부에 타단이 연결되고 상호 대칭되게 절곡되는 네 개의 탄성지지부재와, 상호 대응되는 상기 탄성지지부재를 한 쌍씩 연결하는 연결부재와, 상기 탄성지지부재의 내측에 돌출되게 형성되고 끝단이 상기 압전층에 연결되는 돌출부재를, 포함하는 것을 특징으로 한다.
Further, the elastic electrodes of the "piezoelectric speaker" according to the present invention include: a power connection part provided to each of the pair of left and right sides of the frame; one end connected to the power connection part on one side of the frame, A connecting member for connecting the elastic supporting members corresponding to each other in pairs, and an elastic supporting member formed to protrude from the inner side of the elastic supporting member and having an end fixed to the piezoelectric layer, And a protruding member connected to the protruding member.

또한, 본 발명에 따른 "압전 스피커"의 상기 탄성 전극은, 상기 탄성지지부재의 내측에 일단이 연결되고 타단이 상기 압전층의 하면에 지지되는 제1 지지부재와, 상기 연결부재의 내측에 일단이 연결되고 타단이 상기 압전층의 하면에 지지되는 제2 지지부재를, 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
The elastic electrode of the "piezoelectric speaker" according to the present invention comprises: a first support member having one end connected to the inside of the elastic support member and the other end supported at the lower surface of the piezoelectric layer; And the other end of which is supported by the lower surface of the piezoelectric layer.

또한, 본 발명에 따른 "압전 스피커"의 상기 제1 지지부재는, 상기 압전층의 하면을 지지하도록 상기 제1 지지부재의 끝단에 직교되게 형성되는 제1 받침부를, 더 포함하고, 상기 제2 지지부재는, 상기 압전층의 하면을 지지하도록 상기 제2 지지부재의 끝단에 직교되게 형성되는 제2 받침부를, 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
The first support member of the "piezoelectric speaker" according to the present invention further includes a first support portion formed orthogonally to an end of the first support member to support the lower surface of the piezoelectric layer, The support member further includes a second support portion formed to be orthogonal to an end of the second support member to support the lower surface of the piezoelectric layer.

또한, 본 발명에 따른 "압전 스피커"는, 상기 음향 진동판의 하면에 부착되는 합성수지 재질의 제1 진폭조절판을; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
Further, a "piezoelectric speaker" according to the present invention comprises: a first amplitude control plate made of synthetic resin attached to a lower surface of the acoustic diaphragm; And further comprising:

또한, 본 발명에 따른 "압전 스피커"는, 상기 압전층의 둘레로 상기 탄성 전극의 상면에 부착되는 합성수지 재질의 제2 진폭조절판을; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
Further, a "piezoelectric speaker" according to the present invention comprises: a second amplitude control plate made of synthetic resin and attached to the upper surface of the elastic electrode around the piezoelectric layer; And further comprising:

또한, 본 발명에 따른 "압전 스피커"의 상기 압전층과 탄성 전극은, 상기 음향 진동판의 내측에 구비되는 것을 특징으로 한다.
Further, the piezoelectric layer and the elastic electrode of the "piezoelectric speaker" according to the present invention are provided inside the acoustic diaphragm.

또한, 본 발명에 따른 "압전 스피커"는, 상기 음향 진동판의 하면에 부착되고, 탄성복원 가능하게 거동하는 금속 재질의 탄성판을; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
Further, a "piezoelectric speaker" according to the present invention includes: an elastic plate attached to a lower surface of the acoustic diaphragm, the elastic plate acting to elastically restorable; And further comprising:

상술한 바와 같은 본 발명은, 탄성 전극으로 압전층을 지지하여 출력 음압을 높이면서 저주파의 재생이 보다 원활하고, 스피커 자체의 소형화가 달성되며, 음향 진동판의 왜율이 현저히 저감되는 효과를 갖는다.As described above, the present invention has the effect that the piezoelectric layer is supported by the elastic electrode, the output sound pressure is increased, the reproduction of the low frequency is smooth, the speaker itself is miniaturized, and the distortion factor of the acoustic diaphragm is remarkably reduced.

또한, 본 발명은, 탄성 전극이 대칭되게 구비되어 압전층의 지지가 보다 원활하면서 안정적으로 이루어지는 효과를 갖는다.In addition, the present invention has an effect that the elastic electrode is provided symmetrically so that the support of the piezoelectric layer can be smoothly and stably performed.

또한, 본 발명은, 진폭조절판을 구비하여 음향 진동판의 진폭이 적절히 조절되면서 음압이 상승되는 효과를 갖는다.
Further, the present invention has the effect of increasing the sound pressure while appropriately adjusting the amplitude of the acoustic diaphragm by providing the amplitude control plate.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 압전 스피커의 개략적인 종단면도,
도 2는 도 1의 A-A 선의 단면도,
도 3은 도 2의 요부 구성도,
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 압전 스피커의 개략적인 요부 구성도,
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 압전 스피커의 개략적인 종단면도,
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 압전 스피커의 개략적인 종단면도,
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 압전 스피커의 개략적인 종단면도.1 is a schematic vertical cross-sectional view of a piezoelectric speaker according to a first embodiment of the present invention,
2 is a sectional view taken along the line AA in Fig. 1,
Fig. 3 is a configuration diagram of the main part of Fig. 2,
FIG. 4 is a schematic configuration of a main part of a piezoelectric speaker according to a second embodiment of the present invention;
5 is a schematic vertical cross-sectional view of a piezoelectric speaker according to a third embodiment of the present invention,
6 is a schematic vertical cross-sectional view of a piezoelectric speaker according to a fourth embodiment of the present invention,
7 is a schematic vertical cross-sectional view of a piezoelectric speaker according to a fifth embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시예에 제한되지 않음을 이해하여야 한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention can be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 압전 스피커의 개략적인 종단면도이고, 도 2는 도 1의 A-A 선의 단면도이며, 도 3은 도 2의 요부 구성도이다.Fig. 1 is a schematic vertical sectional view of a piezoelectric speaker according to a first embodiment of the present invention, Fig. 2 is a sectional view taken along line A-A of Fig. 1, and Fig.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 압전 스피커는 음향 진동판(10)과, 상기 음향 진동판(10)을 둘러싸는 프레임(20)과, 상기 음향 진동판(10)의 상면에 부착되는 탄성 전극(30)과, 상기 탄성 전극(30)의 상면에 부착되는 압전층(40)을 포함한다.As shown in the drawing, the piezoelectric speaker according to the first embodiment of the present invention includes an acoustic diaphragm 10, a frame 20 surrounding the acoustic diaphragm 10, And a piezoelectric layer 40 attached to the upper surface of the elastic electrode 30.

상기 음향 진동판(10)은 상기 프레임(20)의 내측에 장착되는 것으로, 상기 압전층(40)의 진동에 따라 진동되면서 음향을 출력하는 역할을 하고, 고무, 실리콘 및 우레탄 등과 같은 재질로 제작된다.The acoustic diaphragm 10 is mounted on the inner side of the frame 20 and vibrates according to the vibration of the piezoelectric layer 40 to output sound and is made of a material such as rubber, silicone, and urethane .

상기 프레임(20)은 상기 음향 진동판(10)을 둘러싸는 형태로 부착되는 것으로, 상기 음향 진동판(10)을 맞물어서 견고히 고정시키는 역할을 하는 것이다. 이와 같은 상기 프레임(20)은 상기 음향 진동판(10)이 진동할 때 내부 손실에 의한 반진동을 최소화하기 위해 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리아세탈(POM) 및 폴리카보네이트(PC) 등을 포함하는 플라스틱이나 알루미늄, 또는 스테인리스 스틸을 포함하는 금속이나 합금을 제작될 수 있다.The frame 20 is attached in the form of surrounding the acoustic diaphragm 10 and serves to securely fix the acoustic diaphragm 10 by engaging it. The frame 20 may be formed of polybutylene terephthalate (PBT), polyacetal (POM), polycarbonate (PC) or the like in order to minimize the anti-vibration due to internal loss when the acoustic diaphragm 10 vibrates A metal or an alloy including plastic, aluminum, or stainless steel can be fabricated.

상기 탄성 전극(30)은 상기 음향 진동판(10)의 상면에 부착되는 것으로, 상기 압전층(40)에 전기 신호를 인가하는 역할을 하면서 탄성복원 가능하게 거동하여 상기 압전층(40)을 탄성적으로 지지하는 역할을 한다. 이와 같은 역할을 위해 상기 탄성 전극(30)은 구리 등과 같이 전기 전도성이 있으면서 탄성을 가지는 금속으로 제작되는 것이 바람직하다.The elastic electrode 30 is attached to the upper surface of the acoustic diaphragm 10 and acts to elastically restore the piezoelectric layer 40 while applying an electric signal to the piezoelectric layer 40, . For this purpose, the elastic electrode 30 is preferably made of an electrically conductive and elastic metal such as copper.

또한, 상기 탄성 전극(30)은 상기 압전층(40)에 대해 평면 상에서 상호 대칭되게 한 쌍으로 구비되는 것이 바람직하다. 이는 상기 압전층(40)에 +극과 -극을 단락되지 않게 연결하면서 상기 압전층(40)을 평면 상에서 균일하게 탄성적으로 지지하기 위한 것이다.It is preferable that the elastic electrodes 30 are provided in a pair in symmetry with respect to the piezoelectric layer 40 in plan view. This is for uniformly and elastically supporting the piezoelectric layer 40 on a plane while connecting the positive pole and the negative pole to the piezoelectric layer 40 without short-circuiting.

상기 압전층(40)이 상기 탄성 전극(30)에 의해 탄성적으로 지지되면, 상기 압전층(40)에 의한 상기 음향 진동판(10)의 음압이 상승된다. 이와 같은 상기 탄성 전극(30)에 의한 상기 압전층(40)의 탄성적인 지지는 도 3에 도시된 화살표와 같은 방향으로 이루어진다.When the piezoelectric layer 40 is elastically supported by the elastic electrode 30, the sound pressure of the acoustic diaphragm 10 by the piezoelectric layer 40 is increased. The elastic support of the piezoelectric layer 40 by the elastic electrode 30 is performed in the same direction as the arrow shown in Fig.

이와 같은 역할을 하는 상기 탄성 전극(30)은 상기 프레임(20)에 좌우 한 쌍씩 설치되는 전원연결부(31)와, 상기 프레임(20)의 일측의 상기 전원연결부(31)에 일단이 연결되고 타단이 상기 프레임(20)의 타측의 상기 전원연결부(31)에 타단이 연결되고 상호 대칭되게 절곡되는 네 개의 탄성지지부재(32)와, 상호 대응되는 상기 탄성지지부재(32)를 한 쌍씩 연결하는 연결부재(33)와, 상기 탄성지지부재(32)의 내측에 돌출되게 형성되고 끝단이 상기 압전층(40)에 연결되는 돌출부재(34)를 포함한다.One end of the elastic electrode 30 is connected to the power connection unit 31 at one side of the frame 20 and the other end of the elastic electrode 30 is connected to the other end of the frame 20. [ Four elastic supporting members 32 whose other ends are connected to the power connection unit 31 on the other side of the frame 20 and are bent symmetrically with each other and a pair of elastic supporting members 32, And a projecting member 34 protruding from the inner side of the elastic supporting member 32 and having an end connected to the piezoelectric layer 40. [

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 전원연결부(31)는 상기 프레임(20)에 접속되는 외부 전원과 상기 탄성지지부재(32)를 전기적으로 연결하는 역할을 하고, 상기 탄성지지부재(32)는 상기 프레임(20)과 압전층(40)의 사이를 수평 방향으로 탄성적으로 지지하는 역할을 한다.3, the power connection part 31 electrically connects an external power source connected to the frame 20 to the elastic supporting member 32, and the elastic supporting member 32 And elastically supports between the frame 20 and the piezoelectric layer 40 in the horizontal direction.

상기 연결부재(33)는 두 개의 상기 탄성지지부재(32)를 상호 연결하는 역할을 하고, 상기 돌출부재(34)는 상기 탄성지지부재(32)에 상기 압전층(40)을 연결하는 역할을 한다.The connecting member 33 serves to interconnect the two elastic supporting members 32 and the protruding member 34 serves to connect the piezoelectric layer 40 to the elastic supporting member 32 do.

도 3에 도시된 바와 같이 평면 상에서 상부측의 두 개의 상기 돌출부재(34)는 같은 극성으로 예를 들면 +극으로 연결되고, 하부측의 두 개의 상기 돌출부재(34)도 같은 극성으로 예를 들면 -극으로 연결된다.As shown in Fig. 3, the two projecting members 34 on the upper side in the plan view are connected to, for example, the positive polarity with the same polarity and the two projecting members 34 on the lower side also have the same polarity To - pole.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이 평면 상에서 상부측의 두 개의 상기 전원연결부(31)가 두 개의 탄성지지부재(32)와 하나의 연결부재(33) 및 두 개의 돌출부재(34)를 통해 상기 압전층(40)의 상부 모서리와 연결되어 상기 압전층(40)을 지지하면서 상기 압전층(40)에 예를 들면 +극으로 연결된다.That is, as shown in FIG. 3, the two power supply connection parts 31 on the upper side on the plane are connected to each other through two elastic supporting members 32, one connecting member 33 and two protruding members 34, And is connected to the piezoelectric layer 40 by, for example, a positive electrode while being connected to the upper edge of the piezoelectric layer 40 and supporting the piezoelectric layer 40.

이와 반대로, 도 3에 도시된 바와 같이 평면 상에서 하부측의 두 개의 상기 전원연결부(31)가 두 개의 탄성지지부재(32)와 하나의 연결부재(33) 및 두 개의 돌출부재(34)를 통해 상기 압전층(40)의 하부 모서리와 연결되어 상기 압전층(40)을 지지하면서 상기 압전층(40)에 예를 들면 -극으로 연결된다.On the other hand, as shown in FIG. 3, the two power supply connection portions 31 on the lower side on the plane are connected via two elastic supporting members 32, one connecting member 33 and two protruding members 34 And is connected to the piezoelectric layer 40 by, for example, a negative pole while being connected to the bottom edge of the piezoelectric layer 40 while supporting the piezoelectric layer 40.

아울러, 이와 같은 구성된 상기 탄성 전극(30)은 상기 음향 진동판(10)이 진동될 때 발생하는 상하로 또는 좌우로 비틀어지는 왜율을 저감시키는 역할도 한다. 특히, 상기 음향 진동판(10)의 특정 부위에서 발생하는 왜율을 저감시키는 매우 유용한다.In addition, the elastic electrode 30 configured as described above also serves to reduce the distortion caused by the vibration diaphragm 10 being vibrated up or down or from side to side. Particularly, it is very useful to reduce the distortion occurring at a specific portion of the acoustic diaphragm 10. [

상기 압전층(40)은 상기 탄성 전극(30)의 상면에 부착되는 것으로, 상기 탄성 전극(30)을 통해 인가되는 전기 신호를 진동으로 변환하여 음향을 출력하는 역할을 한다. 이와 같은 역할을 하는 상기 압전층(40)은 후막 형태의 압전 세라믹에 대해 연마 공정을 수행하여 얇은 단층 박막으로 형성되거나, 적층 구조의 박막을 증착 또는 코팅하여 형성된다.The piezoelectric layer 40 is attached to the upper surface of the elastic electrode 30 and converts an electric signal applied through the elastic electrode 30 into vibration and outputs sound. The piezoelectric layer 40 having such a role is formed by performing a polishing process on a piezoelectric ceramic of a thick film type to form a thin single layer film or by depositing or coating a thin film of a laminated structure.

또한, 상기 압전층(40)은 PZT와 같은 다결정 세라믹뿐 아니라, PMN-PT, PZN-PT, PIN-PT, PYN-PT 등의 단결정 압전 소재, PVDF, PVDF-TrFE 등의 유연 압전 폴리머 소재, BNT, BZT-BCT 등의 무연 압전 신소재 등을 포함할 수 있다. 아울러, 상기 압전층(40)은 평면 상에서 볼 때 사각형뿐만 아니라, 원형, 타원형 및 다각형 등 다양한 형태를 가질 수 있다.The piezoelectric layer 40 may be a single crystal piezoelectric material such as PMN-PT, PZN-PT, PIN-PT, or PYN-PT as well as polycrystalline ceramics such as PZT, a flexible piezoelectric polymer material such as PVDF or PVDF- BNT, and BZT-BCT, and the like. In addition, the piezoelectric layer 40 may have various shapes such as a circular shape, an elliptical shape, and a polygonal shape as well as a square shape when viewed in plan view.

본 압전 스피커는 상기 음향 진동판(10)의 하면에 부착되는 합성수지 재질의 제1 진폭조절판(50)을 더 포함한다. 상기 제1 진폭조절판(50)은 상기 음향 진동판(10)의 진폭을 조절하여 음압을 향상시키면서 음의 왜곡을 저감시키는 역할을 한다. 이와 같은 상기 제1 진폭조절판(50)은 실리콘이나 플라스틱 등과 같은 연성이나 강성을 가지는 합성수지 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
The piezoelectric speaker further includes a first amplitude control plate (50) made of synthetic resin and attached to a lower surface of the acoustic diaphragm (10). The first amplitude control plate 50 adjusts the amplitude of the acoustic diaphragm 10 to improve the sound pressure and reduce the distortion of the sound. The first amplitude control plate 50 may be formed of a synthetic resin material having flexibility or rigidity such as silicone or plastic.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 압전 스피커의 개략적인 요부 구성도이다.FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a piezoelectric speaker according to a second embodiment of the present invention.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 압전 스피커의 상기 탄성 전극(30)은 상기 탄성지지부재(32)의 내측에 일단이 연결되고 타단이 상기 압전층(40)의 하면에 지지되는 제1 지지부재(35)와, 상기 연결부재(33)의 내측에 일단이 연결되고 타단이 상기 압전층(40)의 하면에 지지되는 제2 지지부재(36)를 더 포함한다.As shown in the drawing, the elastic electrode 30 of the piezoelectric speaker according to the second embodiment of the present invention has one end connected to the inside of the elastic supporting member 32 and the other end connected to the lower surface of the piezoelectric layer 40 And a second supporting member 36 having one end connected to the inner side of the connecting member 33 and the other end supported on the lower surface of the piezoelectric layer 40. [

상기 제1 지지부재(35)는 상하좌우로 상호 대칭되게 상기 탄성지지부재(32)에 형성되어 상기 탄성지지부재(32)에 의한 상기 압전층(40)의 지지가 보다 원활하게 이루어지도록 하는 것이다.The first supporting member 35 is formed on the elastic supporting member 32 symmetrically with respect to the upper, lower, left, and right sides so that the piezoelectric layer 40 can be more smoothly supported by the elastic supporting member 32 .

상기 제2 지지부재(36)는 상기 제1 지지부재(35)와 마찬가지로 상하좌우로 상호 대칭되게 상기 연결부재(33)에 형성되어 상기 연결부재(33)에 의해 상기 압전층(40)을 지지할 수 있도록 하는 것이다.The second support member 36 is formed on the connection member 33 symmetrically with respect to the up and down and left and right directions like the first support member 35 and supports the piezoelectric layer 40 by the connection member 33 To be able to do so.

이와 같이 본 압전 스피커는 상기 제1 지지부재(35)와 제2 지지부재(36)를 통해 상기 압전층(40)을 보다 안정적으로 지지하여 상기 탄성 전극(30)에 의한 상기 압전층(40)의 탄성적인 지지가 보다 원활하게 이루어지도록 한다. 아울러, 상기 제1 지지부재(35)와 제2 지지부재(36)는 상기 음향 진동판이 진동될 때 발생하는 상하로 또는 좌우로 비틀어지는 왜율을 저감시키는 역할도 한다.The piezoelectric speaker can more reliably support the piezoelectric layer 40 through the first supporting member 35 and the second supporting member 36 so that the piezoelectric layer 40 by the elastic electrode 30, So as to smoothly support the elastic member. In addition, the first support member 35 and the second support member 36 serve to reduce distortion caused by the vibration diaphragm being vibrated up or down or from side to side.

또한, 본 압전 스피커의 상기 제1 지지부재(35)는 상기 압전층(40)의 하면을 지지하도록 상기 제1 지지부재(35)의 끝단에 직교되게 형성되는 제1 받침부(35a)를 더 포함하고, 상기 제2 지지부재(36)는 상기 압전층(40)의 하면을 지지하도록 상기 제2 지지부재(36)의 끝단에 직교되게 형성되는 제2 받침부(36a)를 더 포함한다.The first support member 35 of the present piezoelectric speaker further includes a first support portion 35a formed orthogonally to the end of the first support member 35 to support the lower surface of the piezoelectric layer 40 And the second support member 36 further includes a second support portion 36a formed to be orthogonal to an end of the second support member 36 to support the lower surface of the piezoelectric layer 40. [

상기 제1 받침부(35a)와 제2 받침부(36a)는 상기 제1 지지부재(35)와 제2 지지부재(36)의 끝단에 받쳐지는 상기 압전층(40)의 받침부위를 보다 넓게 형성하여 상기 제1 지지부재(35)와 제2 지지부재(36)에 의한 상기 압전층(40)의 받침이 보다 원활하면서 안정적으로 이루어지도록 하는 것이다.
The first and second support portions 35a and 36a are formed so that the supporting portion of the piezoelectric layer 40 supported by the ends of the first and second support members 35 and 36 is wider So that the support of the piezoelectric layer 40 by the first support member 35 and the second support member 36 can be smoothly and stably performed.

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 압전 스피커의 개략적인 종단면도이다.5 is a schematic longitudinal sectional view of a piezoelectric speaker according to a third embodiment of the present invention.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 압전 스피커는 상기 압전층(40)의 둘레로 상기 탄성 전극(30)의 상면에 부착되는 합성수지 재질의 제2 진폭조절판(60)을 더 포함한다.As shown in the figure, the piezoelectric speaker according to the third embodiment of the present invention further includes a second amplitude control plate 60 made of synthetic resin attached to the upper surface of the elastic electrode 30 around the piezoelectric layer 40 .

상기 제2 진폭조절판(60)은 상기 압전층(40)에서 유발되어 상기 탄성 전극(30)을 통해 상기 음향 진동판(10)으로 전해지는 진동에 의한 상기 음향 진동판(10)의 진폭을 조절하여 음압을 향상시키면서 음의 왜곡을 저감시키는 역할을 하고, 동시에 상기 탄성 전극(30)의 상면을 지지하여 상기 탄성 전극(30)이 상기 음향 진동판(10)과 함께 진동될 때 상기 탄성 전극(30)의 영구 변형을 방지시키는 역할을 한다. 이와 같은 상기 제2 진폭조절판(60)은 실리콘이나 플라스틱 등과 같은 연성이나 강성을 가지는 합성수지 재질로 형성되는 것이 바람직하다.The second amplitude control plate 60 adjusts the amplitude of the acoustic diaphragm 10 caused by vibration transmitted from the piezoelectric layer 40 to the acoustic diaphragm 10 through the elastic electrode 30, When the elastic electrode 30 vibrates together with the acoustic diaphragm 10 while supporting the upper surface of the elastic electrode 30, And serves to prevent permanent deformation. The second amplitude control plate 60 may be formed of a synthetic resin material having flexibility or rigidity such as silicone or plastic.

또한, 음압의 보다 적극적인 향상과 음의 왜곡의 저감을 위해 상기 음향 진동판(10)의 하면에 상기 제1 진폭조절판(50)이 부착될 수도 있다.
The first amplitude control plate 50 may be attached to the lower surface of the acoustic diaphragm 10 to more actively improve the sound pressure and reduce distortion of the sound.

도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 압전 스피커의 개략적인 종단면도이다.6 is a schematic longitudinal sectional view of a piezoelectric speaker according to a fourth embodiment of the present invention.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 압전 스피커의 상기 압전층(40)과 탄성 전극(30)은 상기 음향 진동판의 내측에 구비된다.As shown in the figure, the piezoelectric layer 40 and the elastic electrode 30 of the piezoelectric speaker according to the fourth embodiment of the present invention are provided inside the acoustic diaphragm.

이와 같이 상기 압전층(40)과 탄성 전극(30)이 상기 음향 진동판(10)의 내측에 구비됨으로써, 상기 탄성 전극(30)이 상기 음향 진동판(10)에 의해 지지되면서 보호되며 전체적인 제조 공정이 보다 단순화된다.Since the piezoelectric layer 40 and the elastic electrode 30 are provided on the inner side of the acoustic diaphragm 10, the elastic electrode 30 is protected while being supported by the acoustic diaphragm 10, It is more simplified.

또한, 음압의 보다 적극적인 향상과 음의 왜곡의 저감을 위해서 그리고 상기 탄성 전극(30)의 견고한 고정을 위해서 상기 음향 진동판(10)의 하면으로 상기 제1 진폭조절판(50)이 부착될 수도 있다.
Also, the first amplitude control plate 50 may be attached to the bottom surface of the acoustic diaphragm 10 in order to more aggressively improve the sound pressure and reduce the distortion of the sound, and to firmly fix the elastic electrode 30.

도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 압전 스피커의 개략적인 종단면도이다.7 is a schematic longitudinal sectional view of a piezoelectric speaker according to a fifth embodiment of the present invention.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제5 실시예에 따른 압전 스피커는 상기 음향 진동판(10)의 하면에 부착되고 탄성복원 가능하게 거동하는 금속 재질의 탄성판(70)을 더 포함한다.As shown in the figure, the piezoelectric speaker according to the fifth embodiment of the present invention further includes a elastic plate 70 made of a metal attached to the lower surface of the acoustic diaphragm 10 and elastically restorable.

상기 탄성판(70)은 상기 음향 진동판(10)을 탄성적으로 지지하여 상기 음향 진동판(10)의 진폭을 조절함으로써, 음압을 향상시키면서 음의 왜곡을 저감시키는 역할을 한다. 이와 같은 역할을 하는 상기 탄성판(70)은 제작 및 설치의 용이성을 위해 상기 탄성 전극(30)과 동일하거나 유사한 형상으로 형성될 수도 있다.
The elastic plate 70 elastically supports the acoustic diaphragm 10 to adjust the amplitude of the acoustic diaphragm 10, thereby improving the sound pressure and reducing the distortion of the sound. The elastic plate 70 having the above-described function may be formed in the same or similar shape as the elastic electrode 30 for ease of manufacture and installation.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is clear that the present invention can be suitably modified and applied in the same manner. Therefore, the above description does not limit the scope of the present invention, which is defined by the limitations of the following claims.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함을 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention.

10 : 음향 진동판
20 : 프레임
30 : 탄성 전극
31 : 전원연결부 32 : 탄성지지부재
33 : 연결부재 34 : 돌출부재
35 : 제1 지지부재 35a : 제1 받침부
36 : 제2 지지부재 36a : 제2 받침부
40 : 압전층
50 : 제1 진폭조절판
60 : 제2 진폭조절판
70 : 탄성판10: acoustic diaphragm
20: frame
30: elastic electrode
31: power connection part 32: elastic supporting member
33: connecting member 34: projecting member
35: first support member 35a: first support member
36: second support member 36a: second support portion
40: piezoelectric layer
50: First amplitude control plate
60: Second amplitude control plate
70: elastic plate

Claims (9)

음향 진동판과;
상기 음향 진동판을 둘러싸는 형태로 부착되는 프레임과;
상기 음향 진동판의 상면에 부착되고, 전기 신호를 인가하면서 탄성복원 가능하게 거동하는 탄성 전극과;
상기 탄성 전극의 상면에 부착되고, 상기 탄성 전극을 통해 인가되는 전기 신호를 진동으로 변환하여 음향을 출력하는 압전층을; 포함하고,
상기 탄성 전극은,
상기 압전층에 대해 평면 상에서 상호 대칭되게 한 쌍으로 구비되는 것을 특징으로 하는 압전 스피커.
An acoustic diaphragm;
A frame attached to surround the acoustic diaphragm;
An elastic electrode attached to an upper surface of the acoustic diaphragm, the elastic electrode acting elastically and restorably while applying an electric signal;
A piezoelectric layer attached to an upper surface of the elastic electrode and converting an electric signal applied through the elastic electrode into vibration and outputting sound; Including,
The elastic electrode
Wherein the first and second piezoelectric layers are symmetrically arranged in a plane with respect to the piezoelectric layer.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 탄성 전극은,
상기 프레임에 좌우 한 쌍씩 설치되는 전원연결부와,
상기 프레임의 일측의 상기 전원연결부에 일단이 연결되고 타단이 상기 프레임의 타측의 상기 전원연결부에 타단이 연결되고 상호 대칭되게 절곡되는 네 개의 탄성지지부재와,
상호 대응되는 상기 탄성지지부재를 한 쌍씩 연결하는 연결부재와,
상기 탄성지지부재의 내측에 돌출되게 형성되고 끝단이 상기 압전층에 연결되는 돌출부재를,
포함하는 것을 특징으로 하는 압전 스피커.
The method according to claim 1,
The elastic electrode
A pair of left and right power connection units installed on the frame,
Four elastic supporting members, one end of which is connected to the power connection part on one side of the frame and the other end is connected to the power connection part on the other side of the frame and is bent symmetrically,
A connecting member for connecting the elastic supporting members mutually corresponding to each other,
A protruding member protruding from the inside of the elastic supporting member and having an end connected to the piezoelectric layer,
The piezoelectric speaker comprising:
제3항에 있어서,
상기 탄성 전극은,
상기 탄성지지부재의 내측에 일단이 연결되고 타단이 상기 압전층의 하면에 지지되는 제1 지지부재와,
상기 연결부재의 내측에 일단이 연결되고 타단이 상기 압전층의 하면에 지지되는 제2 지지부재를,
더 포함하는 것을 특징으로 하는 압전 스피커.
The method of claim 3,
The elastic electrode
A first supporting member having one end connected to the inside of the elastic supporting member and the other end supported on a lower surface of the piezoelectric layer;
A second supporting member having one end connected to the inside of the connecting member and the other end supported on the lower surface of the piezoelectric layer,
Further comprising a piezoelectric resonator.
제4항에 있어서,
상기 제1 지지부재는,
상기 압전층의 하면을 지지하도록 상기 제1 지지부재의 끝단에 직교되게 형성되는 제1 받침부를, 더 포함하고,
상기 제2 지지부재는,
상기 압전층의 하면을 지지하도록 상기 제2 지지부재의 끝단에 직교되게 형성되는 제2 받침부를, 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압전 스피커.
5. The method of claim 4,
Wherein the first support member comprises:
And a first support portion formed to be orthogonal to an end of the first support member to support a lower surface of the piezoelectric layer,
Wherein the second support member comprises:
And a second support portion formed to be orthogonal to an end of the second support member to support a bottom surface of the piezoelectric layer.
제1항에 있어서,
상기 압전 스피커는,
상기 음향 진동판의 하면에 부착되는 합성수지 재질의 제1 진폭조절판을;
더 포함하는 것을 특징으로 하는 압전 스피커.
The method according to claim 1,
The piezoelectric speaker includes:
A first amplitude control plate made of a synthetic resin material attached to a lower surface of the acoustic diaphragm;
Further comprising a piezoelectric resonator.
제1항에 있어서,
상기 압전 스피커는,
상기 압전층의 둘레로 상기 탄성 전극의 상면에 부착되는 합성수지 재질의 제2 진폭조절판을;
더 포함하는 것을 특징으로 하는 압전 스피커.
The method according to claim 1,
The piezoelectric speaker includes:
A second amplitude control plate made of synthetic resin and attached to the upper surface of the elastic electrode around the piezoelectric layer;
Further comprising a piezoelectric resonator.
제1항에 있어서,
상기 압전층과 탄성 전극은,
상기 음향 진동판의 내측에 구비되는 것을 특징으로 하는 압전 스피커.
The method according to claim 1,
The piezoelectric layer and the elastic electrode are bonded to each other,
Wherein the piezoelectric vibrator is provided inside the acoustic diaphragm.
제1항에 있어서,
상기 압전 스피커는,
상기 음향 진동판의 하면에 부착되고, 탄성복원 가능하게 거동하는 금속 재질의 탄성판을;
더 포함하는 것을 특징으로 하는 압전 스피커.The method according to claim 1,
The piezoelectric speaker includes:
An elastic plate attached to the lower surface of the acoustic diaphragm and made of a metal and capable of elastic restoration;
Further comprising a piezoelectric resonator.
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